Sebuah kincir air di desa Laxey, pulau Isle of Man, United Kindom, berukuran sangat besar, berdiameter 22,1 meter dan lebar 1,83 meter. Dirancang oleh Robert Casement dan dibangun pada tahun 1854, kemudian diberi nama “Lady Isabella” sesuai nama istri gubernur yang menjabat kala itu. Orang-orang juga menyebutnya “Laxey Wheel”. Dengan ukuran yang jauh lebih besar daripada kincir air pada umumnya, Laxey Wheel berfungsi memompa air dari pegunungan di sekitarnya. Hingga saat ini, Laxey Wheel masih berdiri kokoh, bekerja dengan baik, dan menjadi objek wisata terkenal di sana.
 |
| Gerobak Sawit |
Apakah
kamu pernah melihat orang yang mengangkut hasil perkebunan seperti kelapa sawit
dengan menggunakan gerobak yang memiliki roda? Mengapa orang tersebut mampu
mendorong gerobak beserta muatannya meski nampak muatannya begitu banyak? Apa
yang diberikan/dilakukan orang tersebut terhadap gerobak beroda? Dapatkah kamu
menjelaskan fenomena tersebut?
Jika
orang tersebut mampu memindahkan sawit sejauh 100 meter, sedangkan satu orang
lainnya hanya mampu memindahkan sawit sejauh 50 m. Menurut kamu orang mana yang
akan lebih letih? Manakah orang yang lebih banyak mengeluarkan tenaga? Mengapa
demikian?
Yang
dilakukan oleh orang yang mengangkut hasil perkebunan dengan gerobak beroda
adalah bentuk usaha. Di dalam sains, usaha adalah
upaya untuk memindahkan suatu benda/beban pada jarak tertentu. Jika
dirumuskan adalah sebagai berikut,
W
= F . s
Dengan,
W =
Usaha (Joule)
F = Gaya
yang diberikan (Newton)
s = perpindahan benda (meter)
Jika
kamu mencoba mendorong gerobak yang penuh berisi muatan sawit dengan gerobak
beroda namun gerobak tersebut tidak berpindah posisi sama sekali, apakah kamu
telah melakukan usaha? Mengapa?
Kamu
sudah mengetahui usaha yang dilakukan untuk memindahkan sebuah benda ke arah
horisontal, tetapi bagaimanakah besarnya usaha yang dilakukan untuk memindahkan
sebuah benda ke arah vertikal? Memindahkan benda secara vertikal memerlukan
gaya minimal untuk mengatasi gaya gravitasi bumi yang besarnya sama dengan
berat suatu benda. Secara matematis gaya tersebut dapat ditulis sebagai
berikut.
F
= m . g
Karena
perpindahan benda ke arah vertikal sama dengan ketinggian benda (h), dengan
memasukkan Persamaan F = m
g ke dalam Persamaan W
= F s diperoleh usaha yang
dilakukan terhadap benda tersebut sebagai berikut
W = F . s
W = m . g . h
dengan:
W
= usaha (J)
m =
massa (kg)
g =
percepatan gravitasi (m/s2)
h =
perpindahan atau ketinggian (m)
Latihan
Soal
1. Rizki
mendorong meja dengan gaya 100 N sehingga meja bergeser sejauh 2 m. Hitung
usaha yang dilakukan Rizki.
Penyelesaian:
Diketahui:
F = 100 N,
s = 2 m
Ditanya: W = ?
Jawab:
W = F . s
W = 100 N x 2 m
W = 200 J
Jadi, usaha yang
dilakukan Rizki sebesar 200 joule.
2. Sebuah
benda yang massanya 2 kg diangkat vertikal sampai ketinggian 1 m. Apabila
percepatan gravitasi di tempat tersebut 10 m/s2, hitunglah besarnya
usaha untuk memindahkan benda tersebut.
Penyelesaian:
Diketahui:
m = 2 kg
h = 1 m
g = 10 m/s2
Ditanyakan W = ?
Jawab:
W = m.g.h
W = (2 kg)(10 m/s2)(1
m)
W = 20 J
Jadi, usaha untuk
memindahkan benda sebesar 20 joule.
Referensi
Ilmu Pengetahuan Alam SMP Kelas VIII. Kementerian Pendidikan,
Kebudayaan, Riset, dan Teknologi Republik Indonesia, 2021. Penulis: Okky Fajar
Tri Maryana, Dkk. ISBN: 978-602-244-383-4
Belajar IPA: membuka cakrawala alam sekitar 2 untuk kelas VIII/
SMP/MTs Saeful Karim – Jakarta: Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan
Nasional, 2008.
Gambar Gerobak Sawit dari ptpn1.co.id
Baca juga:
|
Bab 3 Usaha,
Energi, Pesawat Sederhana
|
|
|
01 |
|
|
02 |
|
|
03 |
|
|
04 |
|
|
05 |
|
|
06 |
|
|
07 |
|
|
08 |
|
|
09 |
|
|
10 |
|
|
11 |
|
|
12 |
|
|
13 |
|
|
14 |
|
|
15 |
|
|
16 |
|
|
17 |
|
|
18 |
|
|
19 |
|
|
20 |
|
Tidak ada komentar:
Posting Komentar